Jak funguje kůň - část 20.: Jak kůň dýchá

Jak už jsem se zmínila v minulých kapitolách, dýchání slouží k tomu, aby se ze vzduchu dostal do těla životně nutný kyslík a z těla do vzduchu se vyloučil oxid uhličitý. Přestože u některých obratlovců (ryby, obojživelníci) má velký význam i kožní dýchání, u savců představuje zlomek z celkového dýchání. Zbytek zajistí veliký povrch plicních sklípků.

Hodnota	Klid	Krok	Klus	Cval
Rychlost (m/min)	-	80–220	180–800	450–1100
Dechová frekvence (dechy/min)	8–16	60–90	80–130	110–140
Dechový objem (l)	4–8	6–10	8–14	12–18
Minutová ventilace (l/min)	30–90	80–250	250–1500	800–2200

Podívejme se ještě jednou ve zkratce, co se děje se vzduchem, který se dostane do dýchacích cest:
- atmosférický vzduch se do těla koně dostává nozdrami,
- pak proudí v každé polovině nosní dutiny mezi nosními skořepami,
- do nosohltanu,
- poté se v hrtanu reguluje jeho množství a
- může proudit dlouhou průdušnicí a velkými průduškami
- do rozvětvujícího se stromu stále tenčích průdušinek,
- až se dostane do plic, což jsou velmi citlivé a výkonné dýchací průdušinky a plicní sklípky, kde teprve dochází k vlastnímu dýchání, správně respiraci, čili k "přefiltrování" kyslíku ze vzduchu do krve a oxidu uhličitého z krve do vzduchu.
Cesta z plic při výdechu je naprosto stejná, vzduch procházející hrtanem se při ní může navíc podílet na tvorbě hlasových signálů.

• obr. 1: Plíce koně. Modře je znázorněná průdušnice a strom průdušek, šedé „kuličky“ jsou mízní uzliny.

Protože je plicní tkáň nesmírně náchylná na poškození, musí být vzduch předem řádně připravený. V horních cestách dýchacích se vzduch
- zvlhčí vodními parami,
- na hlenem pokryté sliznici se zachytí nečistoty a
- proti infekci zde bojují buněčné i nebuněčné součásti slizničního imunitního systému,
- částečky, které jsou v plicích nežádoucí, postupně "vysunou" pohyblivé řasinky dýchacího epitelu společně s hlenem z těla ven,
- zahřeje se díky teplé krvi proudící pod povrchem nosní sliznice až na 35°C,
- v čichovém bludišti poslouží k analýze pachových podnětů.
 

Co vhání vzduch do plic?

Je samozřejmé, že vzduch do plic se "jen tak sám od sebe" nedostane. Musí ho tam něco napumpovat. A to doslova.
Mezi blánou obalující plíce (poplicnicí) a blánou vystýlající zevnitř hrudní koš (pohrudnicí) je úzký prostor, v němž je tlak nižší, než atmosférický. Čili než je tlak vzduchu v plicích, protože ty přímo souvisejí s okolním "atmosférickým" vzduchem.
Při nádechu se do plic dostane vzduch tak, že dýchací svaly rozšíří hrudník, s ním se roztáhnou i plíce. Ve sklípcích tak vznikne podtlak a může do nich proudit z okolí vzduch. Nádech je děj aktivní, protože vždy při něm musí pracovat dýchací svaly. Nejdůležitějším dýchacím svalem je přitom bránice, která odděluje hrudní dutinu od břišní a při nádechu se stáhne směrem do břicha. Pomáhají jí mimo jiné i vnější mezižeberní svaly, které roztahují žebra a hrudník rozšiřují do stran.
Při výdechu bránice ochabne a vyklene se zpět do hrudníku. Hrud ní koš se díky své pružnosti "smrští" do původní velikosti a to vše "vyždímá" vzduch z plic. V některých situacích, například při fyzické námaze, psychickém rozrušení, některých dýchacích onemocněních nebo z vlastní vůle pracují další svaly, například vnitřní mezižeberní či břišní svaly, které aktivně zmenšují hrudní dutinu a pomáhají výdechu, říkáme mu pak usilovný výdech.
Při velmi usilovném dýchání, například i u velmi intenzivní námahy, jsou změny tlaku v hrudníku a dýchacích cestách tak velké, že může dojít až k popraskání drobných cév a ke krvácení do plic či například do nosu.

• obr. 2: Plícní sklípky jsou výdutě na koncích nejdrobnějších větviček průduškového stromu. Jsou doslova obalené hustou a jemnou sítí plicních vlásečnic, v nichž se kyslíkem z plicních sklípků okysličuje krev.

Jak to vlastně funguje v plicích?

Skupina sousedících plícních sklípků se nazývá plicní lalůček a je to základní stavební jednotka plic (obr.2). Okolo sklípků se nachází hodně elastických vláken, které plicím propůjčují pružnost. Zvláštností sklípků je to, že mají nesmírně tenkou stě nu, na ni pak velmi těsně naléhají plicní vlásečnice, které také mají velmi tenkou stěnu. Prá vě mezi nimi proudí kyslík a oxid uhličitý. Ve vdechovaném vzduchu je větší tlak kyslíku než v krvi plicních vlásečnic, takže ky slík se "protlačí" z plicního sklípku do krve, u oxidu uhličitého je to naopak. Organismus si tímto způsobem vezme z vdechnutého vzduchu asi 5% kyslíku, zbytek za se vydechne do prostředí.

• obr. 3: Dechové objemy plic. Celková kapacita plic je vlastně objem celých plic, dechový objem znázorňuje, kolik litrů vzduchu se do plic dostane při jednom nádechu, vitální kapacita plic ukazuje, kolik litrů vzduchu se do plic dostane tím největším nádechem následovaným po největším možném výdechu – u trénovaných jedinců se pak maximální možný dechový objem při maximální zátěži blíží vitální kapacitě plic.

Množství vzduchu do plic

Kůň skoro nikdy nevyužívá k dýchání všech plicních sklípků, stačí mu k tomu pouze jejich část. Při jednom nádechu se proto dostane do plic méně vzduchu, než kolik by se tam skutečně mohlo vejít. Mluvíme o dechovém objemu. Dospělý velký kůň v klidu do sebe vdechne asi 4-8 litrů vzduchu. Když však pracuje, potřebují jeho svaly více kyslíku a on při jednom nádechu musí dostat do plic více vzduchu. Dechový objem se pak s rostoucí intenzitou zátěže postupně zvyšuje až na přibližně 20litrů. Mluvíme o takzvané vitální kapacitě plic-jistě tento pojem znáte ze škol či vlastních sportovních aktivit. Trénovaný kůň, který má trénované plíce, je schopen využít více plicních sklípků, takže na jedno nadechnutí je dokáže lépe naplnit, má větší vitální kapacitu plic (u koně je to asi 30l). Ta samozřejmě roste i s celkovou velikostí koně a naopak klesá s věkem nebo s případným poškozením plic následkem různých nemocí či nesprávného ustájení. Čím větší vitální kapacita plic, tím lépe bude kůň provádět jakoukoli práci. Na to je třeba myslet už při odchovu hříbat, protože hříbata vyrůstající na pastvinách s možností pohybu po členitém terénu ji budou mít vždy větší, než hříbata trávicí část dne v boxech nebo omezených výbězích. I u nejzdravějšího a nejtrénovanějšího koně zůstane část plic nevyužita, jedná se o takzvaný reziduální objem, který u dospělého velkého koně představuje asi 12 litrů.
To, kolik vzduchu bude proudit do plic, ovlivní také dechové frekvence, čili kolikrát za určitou časovou jednotku se kůň nadechne. Dechová frekvence u dospělého koně v klidu je asi 8-16 dechů/minutu a už při pomalém pohybu se několikanásobně zvyšuje (viz tabulka)-kůň při zátěži dýchá rychleji. Pokud vynásobíme dechový objem a dechovou frekvenci, zjistíme, kolik litrů vzduchu kůň vdechne za minutu. Této veličině říkáme minutová ventilace a u ko ně roste s intenzitou zátěže skutečně geometrickou řadou.
Pokud kůň pracuje a jeho svaly potřebují více kyslíku, může ho ze vzduchu získat dvěma způsoby: buď bude dýchat rychleji nebo budou jeho nádechy hlubší. Obecně platí, že pokud kůň dýchá příliš rychle, stihne se do plic s každým nádechem dostat menší množství vzduchu, a protože nádech a výdech po sobě velmi rychle následují, nemají kyslík a oxid uhličitý v plicních sklípcích dost času, aby se řádně vyměnily mezi vzduchem a krví. Pro pracujícího koně je proto rychlé dýchání nevýhodné. A praxe nám dává za pravdu: koně, kteří podávají dobré sportovní výkony, dýchají zhluboka a pomaleji, než koně, kteří jsou ve stejné práci méně úspěšní. Také kůň, který získal tréninkem kondici, čili se "nadýchal", dýchá pomaleji a hlouběji, než v době, kdy byl ještě před začátkem tréninku bez kondice.
Následující tabulka ukazuje, jak rychle kůň dýchá a kolik litrů vzduchu vdechne při různě intenzivní zátěži.
 

• obr. 4a: Spřažení dýchání a pohybu ve cvalu. Když se ve cvalu kůň podepírá zadníma nohama, jeho předek se zvedá a vnitřnosti v břišní dutině klesají dozadu k pánvi. Přitom se uvolňuje hrudní dutina a plíce se mohou roztáhnout. V tuto fázi se kůň nadechne.

• obr. 4b: Když kůň došlapuje na přední nohy, předek klesá a zvedá se záď, vnitřnosti se zhoupnout, dopředu a vytlačí vzduch z plic. Kůň vydechne. Proto může kůň ve cvalu dýchat vždy tak rychle, jak rychle dělá cvalové skoky. Čím prostornější cvalové skoky, tím hlubší může být dýchání a tím dokonalejší je výměna plynů mezi plicními sklípky a krví vlásečnic.